一种基于机器视觉的可调式屏幕贴合对位装置和标定方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种基于机器视觉的可调式屏幕贴合对位装置和标定方法，该装置包括屏幕承载平台、调整组件、第一相机、第二相机、第一移动导轨和第二移动导轨，所述屏幕承载平台设置于调整组件顶部，所述调整组件用于带动屏幕承载平台平移、旋转、上升或下降。本发明专利技术的装置采用可移动式的相机设计，结构简单，部署方便，只需要标定一次，即可实现不同尺寸屏幕的对位需求。求。求。

【技术实现步骤摘要】
一种基于机器视觉的可调式屏幕贴合对位装置和标定方法


[0001]本专利技术涉及屏幕检测
，具体的讲是一种基于机器视觉的可调式屏幕贴合对位装置和标定方法。

技术介绍

[0002]车载显示屏幕主要由屏幕主体和支撑后壳组成。为了实现良好的感官效果，在生产过程中，需要调整屏幕与后壳之间的间隙，保证屏幕边缘与后壳间隙在上下左右均相等。传统的方法是采用机械方法，通过螺丝孔进行定位。但是这种方法精度差，对位间隙达不到要求。采用机器视觉的方法将有助于提升对位精度和准确性。而现有的基于机器视觉的对位方法中，同一种装置不能适应不同尺寸的屏幕对位要求。另外一些设备，虽然也能满足不同尺寸屏幕的对位需求，但是并没有设计相机可移动式的机构，导致结构复杂，调整部署不方便。本专利技术设计，采用可移动式的相机设计，结构简单，部署方便，只需要标定一次，即可实现不同尺寸屏幕的对位需求。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种基于机器视觉的可调式屏幕贴合对位装置和标定方法，本专利技术的装置采用可移动式的相机设计，结构简单，部署方便，只需要标定一次，即可实现不同尺寸屏幕的对位需求。
[0004]为解决以上技术问题，本专利技术采用以下技术方案：
[0005]一种基于机器视觉的可调式屏幕贴合对位装置，包括屏幕承载平台、调整组件、第一相机、第二相机、第一移动导轨和第二移动导轨，所述屏幕承载平台设置于调整组件顶部，所述调整组件用于带动屏幕承载平台平移、旋转、上升或下降；
[0006]所述第一移动导轨和第二移动导轨水平设置于屏幕承载平台下方外侧，且第一移动导轨和第二移动导轨相互垂直，所述第一相机和第二相机分别设置于第一移动导轨和第二移动导轨的滑块上，所述第一移动导轨用于带动第一相机沿x轴移动，所述第二移动导轨用于带动第二相机沿y轴移动。
[0007]进一步的，所述调整组件包括UVW转动平台和升降机构，所述UVW转动平台设置于屏幕承载平台底部且用于带动屏幕承载平台平移或旋转，所述升降机构设置于UVW转动平台底部用于带动UVW转动平台上升或下降。
[0008]一种基于机器视觉的可调式屏幕贴合对位的标定方法，包括以下步骤：
[0009]步骤1、将标定板和屏幕由下至上放置于屏幕承载平台上方；
[0010]步骤2、第一相机沿x轴移动至任意位置，拍照，并在图像上选择任意参考点，并计算图像的参数矩阵；
[0011]随后第一相机沿x轴移动至下一位置，拍照，并使上一次拍照的选择的参考点在这次拍照的图像范围内，并在这次拍照的图像上选择任意参考点，并计算这次图像的参数矩阵；
[0012]重复上述步骤若干次，得到若干第一相机拍摄的参考点和若干图像的参数矩阵；
[0013]第二相机沿y轴移动至任意位置，拍照，并在图像上选择任意参考点，并计算图像的参数矩阵；
[0014]随后第二相机沿y轴移动至下一位置，拍照，并使上一次拍照的选择的参考点在这次拍照的图像范围内，并在这次拍照的图像上选择任意参考点，并计算这次图像的参数矩阵；
[0015]重复上述步骤若干次，得到若干第二相机的参考点和若干图像的参数矩阵；
[0016]依次构建参考点的世界坐标；
[0017]步骤3、第一相机沿x轴移动至任意位置，拍照，并在图像上选取任意第一参考点，随后沿x轴移动至下一位置，拍照，并在图像上选取与第一参考点对应的第二参考点，再根据两个参考点来求得第一相机在x轴上的滑动惯量；
[0018]第二相机沿y轴移动至任意位置，拍照，并在图像上选取任意第一参考点，随后沿x轴移动至下一位置，拍照，并在图像上选取与第一参考点对应的第二参考点，再根据两个参考点来求得第二相机在y轴上的滑动惯量；
[0019]步骤4、第一相机沿x轴移动至步骤1第一相机的拍照位置，第二相机沿y 轴移动至步骤1第二相机的拍照位置；
[0020]第一相机和第二相机拍照，并分别在图像上选择第三参考点；
[0021]UVW转动平台旋转，第一相机和第二相机再次拍照，并分别在图像上选择与第三参考点对应的第四参考点，并根据第三参考点和第四参考点计算 UVW转动平台的旋转惯量；
[0022]步骤5、第一相机沿x轴移动至步骤1第一相机的拍照位置，第二相机沿y 轴移动至步骤1第二相机的拍照位置；
[0023]第一相机和第二相机拍照，并分别在图像上选择第五参考点；
[0024]UVW转动平台平移，第一相机和第二相机再次拍照，并分别在图像上选择与第五参考点对应的第六参考点，并根据第五参考点和第六参考点计算 UVW转动平台的平移惯量；
[0025]步骤6、第一相机和第二相机对屏幕拍照，并计算屏幕的初始位移和初始旋转角度值，升降机构带动屏幕上升后，第一相机和第二相机再次对屏幕拍照，并计算屏幕上升后的位移和旋转角度值，通过初始位移、初始旋转角度值、上升后的位移和旋转角度值来计算升降机构的顶升惯量。
[0026]进一步的，所述步骤2包括以下步骤：
[0027]步骤21、第一相机沿x轴移动到第一位置处，拍照，并在图像上选择像素参考点a(x
a
，y
a
)，同时计算第一位置处第一相机的参数矩阵，表示为：
[0028]P
a
＝[θ
a
，r
ax
，r
ay
][0029]其中，θ
a
表示图像中心线与标定板中心线之间的夹角，r
ax
，r
ay
分别表示x方向和y方向的分辨率；
[0030]步骤22、第一相机沿x轴移动到第二位置处，拍照，并在图像上选择像素参考点b(x
b
，y
b
)，并使参考点a(x
a
，y
a
)也在第二位置处第一相机的视场范围内，且像素坐标为a
b
(x
ab
，y
ab
)，同时计算第二位置处第一相机的参数矩阵，表示为：
[0031]P
b
＝[θ
b
，r
bx
，r
by
][0032]其中，θ
b
表示图像中心线与标定板中心线之间的夹角，r
bx
，r
by
分别表示 x方向和y
方向的分辨率；
[0033]步骤23、第一相机沿x轴移动到第三位置处，拍照，并在图像上选择像素参考点c(x
c
，y
c
)，并使参考点b(x
b
，y
b
)也在第三位置处第一相机的视场范围内，且像素坐标为b
c
(x
bc
，y
bc
)，同时计算第三位置处第一相机的参数矩阵，表示为：
[0034]P
b
＝[θ
b
，r
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于机器视觉的可调式屏幕贴合对位装置，其特征在于，包括屏幕承载平台(1)、调整组件、第一相机(3)、第二相机(4)、第一移动导轨(5)和第二移动导轨(6)，所述屏幕承载平台(1)设置于调整组件顶部，所述调整组件用于带动屏幕承载平台(1)平移、旋转、上升或下降；所述第一移动导轨(5)和第二移动导轨(6)水平设置于屏幕承载平台(1)下方外侧，且第一移动导轨(5)和第二移动导轨(6)相互垂直，所述第一相机(3)和第二相机(4)分别设置于第一移动导轨(5)和第二移动导轨(6)的滑块上，所述第一移动导轨(5)用于带动第一相机(3)沿x轴移动，所述第二移动导轨(6)用于带动第二相机(4)沿y轴移动。2.根据权利要求1所述的基于机器视觉的可调式屏幕贴合对位装置，其特征在于，所述调整组件包括UVW转动平台(21)和升降机构(22)，所述UVW转动平台(21)设置于屏幕承载平台(1)底部且用于带动屏幕承载平台(1)平移或旋转，所述升降机构(22)设置于UVW转动平台(21)底部用于带动UVW转动平台(21)上升或下降。3.一种基于机器视觉的可调式屏幕贴合对位的标定方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、将标定板和屏幕由下至上放置于屏幕承载平台(1)上方；步骤2、第一相机(3)沿x轴移动至任意位置，拍照，并在图像上选择任意参考点，并计算图像的参数矩阵；随后第一相机(3)沿x轴移动至下一位置，拍照，并使上一次拍照的选择的参考点在这次拍照的图像范围内，并在这次拍照的图像上选择任意参考点，并计算这次图像的参数矩阵；重复上述步骤若干次，得到若干第一相机拍摄(3)的参考点和若干图像的参数矩阵；第二相机(4)沿y轴移动至任意位置，拍照，并在图像上选择任意参考点，并计算图像的参数矩阵；随后第二相机(4)沿y轴移动至下一位置，拍照，并使上一次拍照的选择的参考点在这次拍照的图像范围内，并在这次拍照的图像上选择任意参考点，并计算这次图像的参数矩阵；重复上述步骤若干次，得到若干第二相机(4)的参考点和若干图像的参数矩阵；依次构建参考点的世界坐标；步骤3、第一相机(3)沿x轴移动至任意位置，拍照，并在图像上选取任意第一参考点，随后沿x轴移动至下一位置，拍照，并在图像上选取与第一参考点对应的第二参考点，再根据两个参考点来求得第一相机(3)在x轴上的滑动惯量；第二相机(4)沿y轴移动至任意位置，拍照，并在图像上选取任意第一参考点，随后沿x轴移动至下一位置，拍照，并在图像上选取与第一参考点对应的第二参考点，再根据两个参考点来求得第二相机(4)在y轴上的滑动惯量；步骤4、第一相机(3)沿x轴移动至步骤1第一相机(3)的拍照位置，第二相机(4)沿y轴移动至步骤1第二相机(4)的拍照位置；第一相机(3)和第二相机(4)拍照，并分别在图像上选择第三参考点；UVW转动平台(21)旋转，第一相机(3)和第二相机(4)再次拍照，并分别在图像上选择与第三参考点对应的第四参考点，并根据第三参考点和第四参考点计算UVW转动平台(21)的旋转惯量；
步骤5、第一相机(3)沿x轴移动至步骤1第一相机(3)的拍照位置，第二相机(4)沿y轴移动至步骤1第二相机(4)的拍照位置；第一相机(3)和第二相机(4)拍照，并分别在图像上选择第五参考点；UVW转动平台(21)平移，第一相机(3)和第二相机(4)再次拍照，并分别在图像上选择与第五参考点对应的第六参考点，并根据第五参考点和第六参考点计算UVW转动平台(21)的平移惯量；步骤6、第一相机(3)和第二相机(4)对屏幕拍照，并计算屏幕的初始位移和初始旋转角度值，升降机构(22)带动屏幕上升后，第一相机(3)和第二相机(4)再次对屏幕拍照，并计算屏幕上升后的位移和旋转角度值，通过初始位移、初始旋转角度值、上升后的位移和旋转角度值来计算升降机构(22)的顶升惯量。4.根据权利要求3所述的基于机器视觉的可调式屏幕贴合对位的标定方法，其特征在于，所述步骤2包括以下步骤：步骤21、第一相机(3)沿x轴移动到第一位置处，拍照，并在图像上选择像素参考点a(x
a
,y
a
)，同时计算第一位置处第一相机(3)的参数矩阵，表示为：P
a
＝[θ
a
,r
ax
,r
ay
]其中，θ
a
表示图像中心线与标定板中心线之间的夹角，r
ax
,r
ay
分别表示x方向和y方向的分辨率；步骤22、第一相机(3)沿x轴移动到第二位置处，拍照，并在图像上选择像素参考点b(x
b
,y
b
)，并使参考点a(x
a
,y
a
)也在第二位置处第一相机(3)的视场范围内，且像素坐标为a
b
(x
ab
,y
ab
)，同时计算第二位置处第一相机(3)的参数矩阵，表示为：P
b
＝[θ
b
,r
bx
,r
by
]其中，θ
b
表示图像中心线与标定板中心线之间的夹角，r
bx
,r
by
分别表示x方向和y方向的分辨率；步骤23、第一相机(3)沿x轴移动到第三位置处，拍照，并在图像上选择像素参考点c(x
c
,y
c
)，并使参考点b(x
b
,y
b
)也在第三位置处第一相机(3)的视场范围内，且像素坐标为b
c
(x
bc
,y
bc
)，同时计算第三位置处第一相机(3)的参数矩阵，表示为：P
b
＝[θ
b
,r
bx
,r
by
]其中，θ
b
表示图像中心线与标定板中心线之间的夹角，r
bx
,r
by
分别表示x方向和y方向的分辨率；步骤24、第二相机(4)沿y轴移动至第四位置处，拍照，并在图像上选择像素点d(x
d
,y
d
)，同时计算第四位置处第二相机(4)的参数矩阵，表示为：P
d
＝[θ
d
,r
dx
,r
dy
]其中，θ
d
表示图像中心线与标定板中心线之间的夹角，r
dx
,r
dy
表示x方向和y方向的分辨率；步骤25、第二相机(4)沿y轴移动至第五位置处，拍照，并在图像上选择像素点e(x
e
,y
e
)，并使参考点d(x
d
,y
d
)也在第五位置处第二相机(4)的视场范围内，且像素坐标为d
e
(x
de
,y
de
)，同时计算第五位置处第二相机(4)的参数矩阵，表示为：P

【专利技术属性】
技术研发人员：李林峰，胡伦庭，汪杨刚，陈浪，
申请(专利权)人：武汉海微科技有限公司，
类型：发明
国别省市：